מערכת היא שילוב של רכיבים או מכשירים שונים הפועלים כדי להשלים זה את זה כדי לבצע משימה ייחודית שהוקצתה למערכת. למערכת עשויה להיות פלט מבוקר או פלט לא מבוקר. המערכות בעלות תפוקה מבוקרת הן מערכות בקרה. מאמר זה יסביר את מערכת בקרת לולאה פתוחה, הדוגמאות, היתרונות, החסרונות והיישומים שלה.
מהי מערכת בקרה?
מערכת בקרה מורכבת מקלט, בקר או מעבד ופלט. זה עובד על ידי מתן אות קלט לבקר. לאחר מכן הבקר יוצר אות בקרה אשר יוצר פלט בגבולות שצוינו. לדוגמה, בזמן השימוש בתנור, אתה יכול להגדיר טיימר לחימום האוכל שלך. הטיימר הוא אות בקרה שיכבה את התנור לאחר מגבלת הזמן שנקבעה. סוג מערכת הבקרה עליה אנו הולכים לדון במאמר זה היא מערכת בקרת לולאה פתוחה.
מערכת בקרת לולאה פתוחה
למערכת בקרת לולאה פתוחה, כפי שהשם מעיד, יש תהליך מבוקר שדרכו היא נותנת תפוקה. עם זאת, מכיוון שמדובר במערכת לולאה פתוחה, אין לה מערכת משוב. משמעות הדבר היא שלפלט לא תהיה השפעה על הקלט, והוא אינו פועל כמשתנה בקרה עבור הקלט. אנו יכולים לומר שבמערכת בקרת לולאה פתוחה, האות זורם בכיוון אחד בלבד.
גם אם התפוקה הרצויה לא מושגת עקב שגיאה כלשהי או תנאי סביבה, לא ניתן לווסת את התפוקה עקב היעדר משוב במערכת הבקרה בלולאה פתוחה.
רווח של מערכת בקרת לולאה פתוחה
הרווח של מערכת לולאה פתוחה מחושב כדי לקבוע את ביצועי המערכת. מכיוון שהרווח מחושב לפי היחס בין הפלט לקלט, הוא מציין באיזו מידה הפלט תואם את הקלט.
נניח שהרווח של הבקר הוא G1(ים) והרווח של התהליך המבוקר הוא G2(ים) אז ניתן לחשב את הרווח הכולל של מערכת הלולאה הפתוחה כך:
אז, G(s) נותן את הרווח של מערכת בקרה בלולאה פתוחה.
היתרונות של מערכת בקרת לולאה פתוחה
להלן היתרונות של מערכת בקרת לולאה פתוחה
- זה קל לעיצוב ושימוש בשל הבנייה הפשוטה שלו.
- זה גם חסכוני בגלל העיצוב הפשוט שלו.
- מערכת Open Loop Control מביאה לתוצאה יציבה.
חסרונות של מערכת בקרת לולאה פתוחה
החסרונות של מערכת בקרת לולאה פתוחה מוזכרים להלן
- יש צורך לכיול מחדש בזמן כדי להבטיח דיוק
- לא ניתן להשתמש בו לאוטומציה מכיוון שאין מערכת משוב לתיקון הפלט.
- יש יותר סבירות להתרחשות שגיאה במערכת בקרת לולאה פתוחה
הטמעת מערכת בקרת לולאה פתוחה בחיים האמיתיים
ישנן מערכות בקרה בלולאה פתוחה רבות בסביבתנו. אלה כוללים מכונות כביסה, מייבשי כביסה, סימני תנועה, מייבשי ידיים חשמליים, טוסטרים ללחם, תנורים ושלטי טלוויזיה.
לדוגמה, איתותים קבעו זמנים לכל רמזור. כל רמזור נדלק ומכבה אוטומטית תוך מגבלות זמן מוגדרות. עם זאת, אותות תנועה אינם יכולים לשנות את התזמונים שלהם בהתאם לנפח התנועה, מה שמראה על היעדר משוב במערכות בקרה בלולאה פתוחה.
אתה יכול לחשוב על איך דוגמאות אחרות שהוזכרו לעיל הן מערכות בקרה בלולאה פתוחה.
סיכום
מערכות בקרת לולאה פתוחה הן מערכות שיש להן פלט מבוקר, אך הפלט שלהן אינו יכול לשנות את אות הקלט באמצעות תהליך משוב. הם שימושיים כי הם פשוטים וקלים לתחזוקה, אך לא ניתן להשתמש בהם לאוטומציה.